基于创新与实践能力培养的工程实训中心建设研究

创新创业教育已经成为大学教育的重要组成部分,为了切实有效地开展创新创业教育,从培养创新型师资队伍、完善持续改进的综合实践课程体系、建立现代化的实验室管理与运行机制、塑造创新动能的实验室文化等方面根据自身特点构建创新型实践教学平台,通过实践活动的开展激发学生的创新思维和创新意识,进而提高大学生的创新与创业能力。     

Water adsorption performance of UiO-66 modified by MgCl2 for heat transformation applications

UiO-66 is a potential material for adsorption heat transformation (AHT) with high specific surface area, and excellent thermal and chemical stability. However, the low water adsorption capacity of UiO-66 in the low relative pressure range ($0< P/P_0< 0.3$) limits its application in AHT. We prepare the UiO-66 modified by MgCl$_{2 }$ through using the solvothermal method and impregnation method, and study their water vapor adsorption performances and heat storage capacities. Attributed to the extremely high saturated water uptake and excellent hydrophilicity of MgCl$_{2}$, the water adsorption performance of UiO-66 is improved, although the introduction of MgCl$_{2}$ reduces its specific surface area and pore volume. The water adsorption capacity at $P/P_0=0.3$ and the saturated water adsorption capacity of the UiO-66 (with MgCl$_{2}$ content of 0.57 wt%) modified by the solvothermal method are 0.27 g/g and 0.57 g/g at 298 K, respectively, which are 68.8% and 32.6% higher than the counterparts of pure UiO-66, respectively. Comparing with pure UiO-66, the water adsorption capacity of the UiO-66 (with MgCl$_{2}$ content of 1.02 wt%) modified by the impregnation method is increased by 56.3% and 14.0% at the same pressure, respectively. During 20 water adsorption/desorption cycles, the above two materials show high heat storage densities ($\sim1293 $ J/g and 1378 J/g). Therein, the UiO-66 modified by the solvothermal method exhibits the excellent cyclic stability. These results suggest that the introduction of an appropriate amount of MgCl$_{2}$ makes UiO-66 more suitable for AHT applications.     

基于测井资料的页岩含气量评价方法研究

页岩气是重要的化石能源替代品,含气量作为页岩气储层评价的重要参数,对于页岩气的资源评价与“甜点区”优选具有重要的意义。为了研究页岩含气量的定量评价方法,以加拿大H区块页岩气储层为研究对象,通过对取芯样品的实验室解吸以测定页岩储存的解吸气、散逸气和残余气。借鉴煤层气的等温吸附模拟页岩的吸附气、游离气。以获得的含气量为基础,通过对测井资料与含气量的相关性分析,筛选含气量的关键影响参数所对应的测井曲线,建立基于测井曲线的含气量评价模型,通过对计算结果与实测结果的分析对比,表明基于测井曲线的页岩含气量评价模型在应用中表现出很好的实用性以及准确性,为后续的页岩气资源评价和“甜点区”优选奠定基础。     

伴随水力空化现象的对流换热数值研究

以水为介质,建立了液体流动的混合物多相流模型及空化模型,运用CFD方法对水平圆管内伴随有水力空化现象的受迫对流换热过程进行了数值研究,详细分析了管道入口压力、入口温度和限流孔与管道直径比等因素对水力空化及对流换热过程的影响规律。数值模拟结果表明,空化现象出现在圆管喉部(限流孔)壁面附近区域;与相同流量下无空化时的传热相比,在发生空化现象的区域,传热壁面被蒸汽所覆盖导致传热急剧恶化,而在远离空化发生区域的下游位置,由于空化的扰流作用使得加热壁面与流体之间的传热得到明显改善。     

NO在氧预吸附Ir(100)表面吸附和解离的第一性原理研究

采用第一性原理密度泛函理论和周期性平板模型研究了NO在O预吸附Ir(100)表面的吸附和解离, 并考察了预吸附的O对可能产物N₂, N₂O和NO₂的选择性的影响. 优化得到反应过程中初态、 过渡态和末态的吸附构型, 并获得反应的势能面信息. 计算结果表明, NO在O预吸附表面最稳定的吸附位是桥位, 其次是顶位. 桥位和顶位的NO在表面存在两条解离通道, 即直接解离通道和由桥位和顶位扩散到平行空位, 继而发生N-O键断裂生成N原子和O原子的解离通道. 此分离机理与洁净表面上NO解离机理相同, 但后一种解离方式优于前一种, 是NO在表面上解离的主要通道. 预吸附的O原子在不同程度上抑制了NO的解离, 导致桥位和顶位NO解离互相竞争. 在O预吸附Ir(100)表面, N₂气是唯一的产物, 不会有副产物N₂O和NO₂的生成, 与实验结果一致. 预吸附的O在N/O低覆盖度下几乎不影响N₂气的生成, 但在较高覆盖度下则促进了N₂气的生成.     

Numerical Simulation of Vapor Bubble Growth and Heat Transfer in a Thin Liquid Film

A mathematical model is developed to investigate the dynamics of vapor bubble growth in a thin fiquid film, movement of the interface between two fluids and the surface heat transfer characteristics. The model takes into account the effects of phase change between the vapor and liquid, gravity, surface tension and viscosity. The details of the multiphase flow and heat transfer are discussed for two cases： （1） when a water micro-droplet impacts a thin liquid film with a vapor bubble growing and （2） when the vapor bubble grows and merges with the vapor layer above the liquid film without the droplet impacting. The development trend of the interface between the vapor and liquid is coincident qualitatively with the available literature, mostly at the first stage. We also provide an important method to better understand the mechanism of nucleate spray cooling.     

颗粒床过滤器除尘特性数值模拟研究

运用CFD和DEM方法,建立三维随机填充固定床颗粒层除尘过滤模型,颗粒之间的接触采用"搭桥法"进行处理。数值计算得到的压降结果与实验值、关联式吻合较好,压降与床层厚度近似呈线性关系。在此基础上,数值研究了除尘效率与颗粒床床层厚度、气体流速、粉尘粒径、气流温度及流动方向的关系。粉尘粒径大于5μm时,增加床层厚度,增大气体流速,均可以有效地增加除尘效率。而粉尘粒径大于5μm时,在圆筒壁面恒热流密度冷却的条件下,气流温度越高,除尘效率越低。流动方向与重力方向相同时,可提高除尘效率。并拟合了分级除尘效率与St数的关系式,当St0.009时,分级除尘效率为一定值,当St≥0.009时,分级除尘效率随着lg(St)的增加呈线性增加的趋势。     

基于HSV阈值法的无人机影像变色松树识别

【目的】提出一种色调-饱和度-明度(HSV)阈值划分方法,提高变色松树的调查效率,为疫木的砍伐提供数据支撑。【方法】基于变色松树与其他地类在“H-V空间”上的差异建立变色松树阈值提取规则; 对比分析HSV阈值法和红-绿-蓝(RGB)阈值法在不同情景下提取得到的变色松树识别结果,并对识别结果的精度进行评价。【结果】① 变色松树样本在“H-V空间”散点云图中有明显的聚类现象,而在“G-R空间”散点云图中呈条带状分布。② RGB色彩空间中的R和G之间存在较强的相关性,直接采用阈值法提取变色松树时漏分误差较大。HSV阈值法由于在色彩变换过程中能够分离出色调值H和亮度值V,便于进行阈值划分,对基于无人机数据的变色松树识别的总体精度要优于RGB阈值法。③ HSV阈值法对变色松树的识别适合于病死松树发展的后期监测,在对借助高分辨率影像提取的发病前松树分布进行掩膜后,可实现60%～65%的变色松树提取精度。【结论】HSV阈值法对于基于无人机影像的变色松树监测具有一定的优势,能提高人工判读的效率,可为基于无人机影像的变色松树监测提供理论和方法支撑。     

复合敏化乳化炸药的压力减敏

为了解敏化剂对乳化炸药压力减敏的影响,研究了化学发泡+空心玻璃微球和空心玻璃微球+膨胀珍珠岩2种复合方式分别敏化的乳化炸药压力减敏。依据乳化炸药爆炸冲击波的波峰值,计算了它在水下受到冲击波作用之后的压力减敏度,将复合敏化的乳化炸药与分别用单一敏化剂的乳化炸药压力减敏度作了比较和分析。结果表明,第1种复合方式敏化的乳化炸药压力减敏度介于单一敏化的乳化炸药之间,以10cm受压距离为例,压力减敏度分别为1.000、0.983、0.210;第2种复合敏化的乳化炸药压力减敏度小于单一敏化的乳化炸药,10cm受压距离的压力减敏度分别为0、0.274、0.618。分析认为,敏化剂颗粒或气泡的破损与其微界面周围局部破乳的综合作用是造成乳化炸药压力减敏的主要原因。     

高职教育中电气CAD课程教学改革研究

在运用PCSchematic Elautomation电气软件进行电气CAD课程教学的过程中,本文针对教学改革与实践的体会,总结了教学、教改工作中的一些具体做法和措施,着重对课程教学内容的组织、教学体系的优化以及实践教学内容安排进行了阐述,旨在提高课程教学质量,培养学生动手实践能力。实践表明在电气CAD课程教学过程中已经取得了明显的教学效果。